(57)【要約】【課題】  ボトル等の特定のワークを把持するのに適した、構造が簡便でコンパクトな把持装置を提供する。【解決手段】  略円筒状の面を持った被把持部１４を有するワークを把持する把持装置に関する。環状の保持部２と、保持部２の外周に設けられ、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間を移動する環状の移動体２６と、保持部２に形成された複数の貫通孔４と、各貫通孔４に各々保持された複数の接触部材５とを備え、移動体２６が第１の位置Ｐ１に移動している場合は、接触部材５が保持部２の径方向Ｙの外方に向って移動して退避可能とされていることで、被把持部１４に対する保持部２の嵌合が許容され、移動体２６が第２の位置Ｐ２に移動した場合は、接触部材５の一部分が貫通孔４から被把持部１４に向って突出した状態で保持され、被把持部１４に押し付けられる。【選択図】        図１
2005088180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状の面を持った被把持部を有するワークを把持する把持装置であって、
前記被把持部の軸方向の少なくとも一部の周囲を取り囲むように形成された環状の保持部と、
前記保持部の外周に設けられ、第１の位置と第２の位置との間を移動する環状の移動体と、
前記保持部に形成され、前記保持部を径方向に貫通する複数の貫通孔と、
前記各貫通孔に各々保持され、前記被把持部に圧接される複数の接触部材とを備え、
前記移動体が第１の位置に移動した解放状態において、前記保持部を前記被把持部に嵌合させる際に、前記接触部材が前記保持部の径方向の外方に向って前記貫通孔内を移動して退避可能とされていることで、前記被把持部に対する前記保持部の嵌合が許容され、
前記移動体が第２の位置に移動した把持状態において、前記接触部材の一部分が前記貫通孔から前記被把持部に向って突出した状態で保持され、前記被把持部に押し付けられることで前記ワークを把持する把持装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記移動体は、前記環状の保持部の軸線、あるいは、前記保持部の外周に沿って、前記第１の位置と前記第２の位置との間を移動する把持装置。
【請求項３】
ボトルのネック部に形成されたくびれ部を把持するボトルの把持装置であって、
前記ネック部の概ね全周を取り囲むように筒状に形成された保持部と、
前記保持部に形成され、前記保持部を径方向に貫通する複数の貫通孔と、
前記各貫通孔に各々保持され、前記くびれ部に圧接されて係合する複数の接触部材と、
前記保持部の外周に設けられ、かつ、前記外周に沿って前記保持部の軸線方向に上下に移動可能に設けられた環状の移動体とを備え、
該移動体は、前記接触部材が前記貫通孔から前記保持部の外方に脱落するのを防止する第１の位置と、前記接触部材の一部分を前記貫通孔から前記保持部の中心に向って突出させる第２の位置との間を移動可能で、
前記移動体が第１の位置に移動した解放状態において、前記保持部を前記ボトルのネック部に嵌合させる際に、前記接触部材が前記保持部の径方向の外方に向って前記貫通孔内を移動して退避可能とされていることで、前記ネック部に対する前記保持部の嵌合が許容され、
前記移動体が第２の位置に移動した把持状態において、前記接触部材の一部分が前記貫通孔から前記ネック部に向って突出した状態で保持され、前記くびれ部に押し付けられて係合することで前記ボトルを把持するボトルの把持装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記保持部の内周面に嵌合し、着脱自在に取り付けられたアタッチメントを更に備え、  前記アタッチメントの下端部には、下方から上方に向かうに従って径小となるように形成された円錐台状の凹面が設けられ、
前記ボトルの把持状態において、前記凹面が前記ボトルの口部の周縁部に当接し、該当接と前記接触部材の係合とにより、前記ボトルの姿勢を安定した状態に保持しながら前記ボトルを把持するボトルの把持装置。
【請求項５】
請求項３において、
前記接触部材が樹脂で形成されているボトルの把持装置。
【請求項６】
略円筒状の外表面を有する軸状のワークを把持する把持装置であって、
前記ワークの軸方向の一部の周囲を取り囲むように円環状に形成された保持部と、
前記保持部の外周面に嵌合し、該外周面に沿って円周方向に摺動可能に設けられた円環状の摺動体と、
前記保持部に形成され、前記保持部を径方向に貫通する複数の貫通孔と、
前記各貫通孔に各々保持され、前記ワークの外表面に圧接される複数の接触部材とを備え、
前記摺動体の内周には、前記保持部の外周面に接する第１の周面部と、前記貫通孔の数に応じた複数の凹部が形成されていることで、前記第１の周面部よりも径方向の外方に退避した第２周面部とが形成され、
前記摺動体が第１の位置に回動した解放状態において、前記凹部が前記貫通孔に対応した位置に移動されていることにより、前記保持部を前記ワークに嵌合させる際に、前記接触部材が前記凹部の第２の周面部に向って前記貫通孔内を移動して退避可能とされていることで、前記ワークに対する前記保持部の嵌合が許容され、
前記摺動体が第２の位置に回動した把持状態において、前記接触部材が前記摺動体の第１の周面部により押されて前記保持部の径方向の内方に向って移動すると共に、前記接触部材の一部分が前記貫通孔から前記ワークの外表面に向って突出した状態で保持され、前記ワークの外表面に押し付けられることで前記ワークを把持する把持装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記接触部材が略円柱状のローラで形成されており、
前記保持部を前記ワークに嵌合させる際に、前記ローラが前記保持部の径方向の外方に向って退避するための斜面部が、前記ローラの少なくとも一方の端部に設けられている把持装置。
【請求項８】
請求項６において、
前記摺動体を収容するケースを備え、
前記ケースには、前記ワークが侵入するためのワーク侵入孔と、該ワーク侵入孔のまわりに前記ワーク侵入孔と同心円状に設けられた円環状の収容溝とが設けられ、
前記ワーク侵入孔と前記収容溝との間に形成された側壁部により前記保持部が形成されており、
前記摺動体が前記収容溝に摺動自在に収容されている把持装置。
【請求項９】
請求項１，３もしくは６のいずれか１項において、
前記接触部材が前記貫通孔から前記保持部の内方の空間に落下するのを防止する落下防止部が、前記保持部における内周側の端部に一体に形成されている把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の形状や大きさのワークを把持するのに適した把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の形状、大きさや径のワークを掴むため、チャックの構造が複雑化するのは避けられなかった。しかし、単一の形状、大きさや径のワークを掴めれば事足りる場合も多い。
【０００３】
たとえば、ボトルを掴むための把持装置として、下記の２つの文献が知られている。
【特許文献１】特開平８−１０８３８９号公報  （第２−４頁、図１）
【特許文献２】特開昭６２−１５３０１９号公報  （第１−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１の把持装置は、把持部材を膨張体で構成し、該膨張体の膨張・縮小によりボトルを保持・解放する。しかし、この装置を用いて整列状態のボトルを把持した場合、ボトル把持後の移送工程において、ボトルがぐらつき、隣接のボトル同士が接触してヒビ割れや破損が生じるおそれがある。
また、前記特許文献２の把持装置は、ボトルのヒビ割れや破損を防止するために、アーム状ないしリンク状に形成された把持部材をボトルのくびれ部に係合させた後に、ボトル同士の間隔を拡げてボトルを把持する。しかし、かかる装置では、その構造が複雑になり、かつ、アーム状の把持部材でボトルを把持するので、装置全体が大型化する。
【０００５】
したがって、本発明の主目的は、特定のワークの形状や大きさに適して、構造が簡便でコンパクトな把持装置を提供することである。
特に、ボトルの把持装置では、ボトルがぐらつかないように把持してボトルのヒビ割れや破損を防止することができ、かつ、コンパクトなボトルの把持装置を提供する。
さらに、ボトルだけでなく、略円筒状の外表面を有する軸状のワークを把持することができる汎用性の高いコンパクトな把持装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の把持装置は、略円筒状の面を持った被把持部を有するワークを把持する把持装置であって、前記被把持部の軸方向の少なくとも一部の周囲を取り囲むように形成された環状の保持部と、前記保持部の外周に設けられ、第１の位置と第２の位置との間を移動する環状の移動体と、前記保持部に形成され、前記保持部を径方向に貫通する複数の貫通孔と、前記各貫通孔に各々保持され、前記被把持部に圧接される複数の接触部材とを備え、前記移動体が第１の位置に移動した解放状態において、前記保持部を前記被把持部に嵌合させる際に、前記接触部材が前記保持部の径方向の外方に向って前記貫通孔内を移動して退避可能とされていることで、前記被把持部に対する前記保持部の嵌合が許容され、前記移動体が第２の位置に移動した把持状態において、前記接触部材の一部分が前記貫通孔から前記被把持部に向って突出した状態で保持され、前記被把持部に押し付けられることで前記ワークを把持することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、前記移動体が第１の位置と第２の位置との間を移動することで、複数の接触部材が前記保持部の径方向に移動される。前記移動体が第１の位置に移動している状態では、前記接触部材が前記径方向の外方に移動して退避可能とされていることで、前記被把持部への前記保持部の嵌合が許容される。前記保持部が前記被把持部に嵌合している状態で前記移動体が第２の位置に移動すると、前記複数の接触部材が前記移動体に押されて被把持部に押し付けられた状態に保持されることで、前記ワークが把持される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の把持装置は、保持部の外周に設けられた移動体が第１の位置と第２の位置との間で移動することにより、ワークを把持するための接触部材が移動して、ワークを把持・解放する。したがって、従来の把持装置のように、ワークを把持するための指部材等がワークから大きく離れたりすることがないので、構造がシンプルかつコンパクトな把持装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の１つの態様においては、前記移動体が、前記環状の保持部の軸線、あるいは、前記保持部の外周に沿って、前記第１の位置と前記第２の位置との間を移動する。
【００１０】
本発明の別の態様では、本発明の把持装置は、ボトルのネック部に形成されたくびれ部を把持するボトルの把持装置であって、前記ネック部の概ね全周を取り囲むように筒状に形成された保持部と、前記保持部に形成され、前記保持部を径方向に貫通する複数の貫通孔と、前記各貫通孔に各々保持され、前記くびれ部に圧接されて係合する複数の係合部材（接触部材）と、前記保持部の外周に設けられ、かつ、前記外周に沿って前記保持部の軸線方向に上下に移動可能に設けられた環状の移動体とを備え、該移動体は、前記係合部材が前記貫通孔から前記保持部の外方に脱落するのを防止する第１の位置と、前記係合部材の一部分を前記貫通孔から前記保持部の中心に向って突出させる第２の位置との間を移動可能で、前記移動体が第１の位置に移動した解放状態において、前記保持部を前記ボトルのネック部に嵌合させる際に、前記係合部材が前記保持部の径方向の外方に向って前記貫通孔内を移動して退避可能とされていることで、前記ネック部に対する前記保持部の嵌合が許容され、前記移動体が第２の位置に移動した把持状態において、前記係合部材の一部分が前記貫通孔から前記ネック部に向って突出した状態で保持され、前記くびれ部に押し付けられて係合することで前記ボトルを把持する。
【００１１】
この態様によれば、前記移動体が前記保持部の軸線方向に上下に移動することで、複数の係合部材が前記保持部の径方向に移動される。前記移動体が第１の位置に移動した場合は、前記保持部をボトルのネック部に嵌合させる際に、前記係合部材が前記径方向の外方に移動して退避することで、前記嵌合が許容される。前記保持部を前記ネック部に嵌合させた状態で前記移動体が第２の位置に移動すると、前記複数の係合部材がボトルのくびれ部に押し付けられて係合した状態に保持されることで、ボトルが把持される。
したがって、ボトルのネック部に嵌合する保持部と、ボトルのくびれ部に圧接される複数の係合部材とによりボトルをぐらつかないように把持するので、搬送中にボトルがヒビ割れたり、破損するおそれがない。
また、移動体が上下動するだけでボトルを把持することができるので構造がシンプルになる。しかも、把持装置の幅がコンパクトになるので、整列状態の複数本のボトルを把持するように本把持装置を複数台取り付けた場合でも、搬送装置全体を小型化することができる。
【００１２】
ボトルを把持する把持装置の場合は、ボトルのキャップの有無に応じてアタッチメントを取り付け可能とするのが好ましい。一般に、ボトルの搬送工程では、キャップ（蓋）が取り付けられたボトルを搬送する場合と、キャップの取り付けられていないボトルを搬送する場合がある。前記キャップの有無により、同じボトルを搬送する場合でもボトルの上端部近傍の径の大きさが変化する。キャップが取り付けられたボトルを搬送する場合は、前記保持部がボトルのネック部に嵌合すると共に、複数の係合部材がボトルのくびれ部に係合することで、ボトルをぐらつかないように把持することができる。一方、キャップが取り付けられていないボトルを搬送する場合は、ボトルを安定した姿勢に保持するためのアタッチメントを本把持装置に取り付けることでボトルの姿勢を安定させた状態でグラつかないように把持することができる。しかも、アタッチメントをキャップの有無に応じて取り付けるようにすることで、把持装置自体の構造を変更することなく、１つの把持装置で異なる状態のボトルに対応してボトルを把持することができ、汎用性が広がる。
【００１３】
また、前記係合部材（接触部材）は樹脂で形成するのが好ましい。前記ボトルのくびれ部に押し付けられた際に、前記係合部材が若干弾性変形して、前記くびれ部との接触面積が大きくなることで、より安定した状態でボトルを把持することができるからである。また、ボトルの損傷も防ぐことができる（鋼球では硬いため、ピストンの力でボトルが割れるおそれがある。）。
【００１４】
なお、本発明において、「くびれ部」とは、ボトルのネック部が滑らかに湾曲してくびれた部位を意味すると共に、ネック部に設けられた凸部の一部または全部により形成される段差部位も意味するものとする。
【００１５】
本発明の更に別の態様では、略円筒状の外表面を有する軸状のワークを把持する把持装置であって、前記ワークの軸方向の一部の周囲を取り囲むように円環状に形成された保持部と、前記保持部の外周面に嵌合し、該外周面に沿って円周方向に摺動可能に設けられた円環状の摺動体と、前記保持部に形成され、前記保持部を径方向に貫通する複数の貫通孔と、前記各貫通孔に各々保持され、前記ワークの外表面に圧接される複数の接触部材とを備え、前記摺動体の内周には、前記保持部の外周面に接する第１の周面部と、前記貫通孔の数に応じた複数の凹部が形成されていることで、前記第１の周面部よりも径方向の外方に退避した第２の周面部とが形成され、前記摺動体が第１の位置に回動した解放状態において、前記凹部が前記貫通孔に対応した位置に移動されていることにより、前記保持部を前記ワークに嵌合させる際に、前記接触部材が前記凹部の第２の周面部に向って前記貫通孔内を移動して退避可能とされていることで、前記ワークに対する前記保持部の嵌合が許容され、前記摺動体が第２の位置に回動した把持状態において、前記接触部材が前記摺動体の第１の周面部により押されて前記保持部の径方向の内方に向って移動すると共に、前記接触部材の一部が前記貫通孔から前記ワークの外表面に向って突出した状態で保持され、前記ワークの外表面に押し付けられることで前記ワークを把持する。
【００１６】
この態様によれば、前記摺動体が、前記保持部の外周面に沿って円周方向に摺動することで、複数の接触部材が前記保持部の径方向に移動される。前記摺動体が第１の位置に回動した場合は、前記凹部が前記貫通孔に対応した位置に移動され、前記保持部をワークに嵌合させる際に、前記接触部材が前記貫通孔内を前記凹部の第２の周面部に向って移動して退避することで、前記嵌合が許容される。前記保持部をワークに嵌合させた状態で前記摺動体が第２の位置に回動すると、前記摺動体の第１の周面部により前記接触部材が押されて前記ワークの外表面に押し付けられた状態に保持されることで、ワークが把持される。
したがって、摺動体がワークの軸方向に移動しないので、把持装置の軸方向の大きさを小さくすることができる。そのため、ロボットハンド等に取り付ける場合に必要なスペースが小さくて済む。
【００１７】
また、この態様においては、前記接触部材を略円柱状のローラで形成するのが好ましい。略円柱状のローラを用いることで、ワークの軸方向におけるワークと接触部材との接触点が多くなり、ワークを把持する際にワークの軸が傾くのを防止することができる。
【００１８】
また、前記ローラの少なくとも一方の端部には斜面部を設けるのが好ましい。これにより、前記保持部の中空部をワークに嵌合させる際、ワークが前記斜面部に接触することで、前記ローラが前記保持部の径方向の外方に向って退避される。
【００１９】
本発明の更に好適な態様では、前記摺動体を収容するケースを備える。前記ケースには、ワークが侵入するためのワーク侵入孔と、該ワーク侵入孔のまわりに前記ワーク侵入孔と同心円状に設けられた円環状の収容溝とを設ける。前記ワーク侵入孔と前記収容溝との間の側壁部が前記保持部を形成し、前記収容溝には前記摺動体が摺動自在に収容される。かかる構成とすることで、前記ワーク侵入孔の径と前記収容溝の幅の大きさを適宜変更することにより、把持装置の基本的な構造を変更することなく、径の異なる種々のワークに対応させることができる。しかも、ローラ（接触部材）や駆動機構など多くのパーツを共用化できるので、製造コストも安くなる。
【００２０】
前記各態様においては、前記接触部材が前記貫通孔から前記保持部の内方の空間に落下するのを防止する落下防止部を、前記保持部における内周側の端部に一体に形成するのが好ましい。かかる構成により、前記接触部材が落下しないように付勢するバネなどの別体の部材を設ける必要がなく、接触部材または係合部材を貫通孔内に保持する構造が簡単になる。
【実施例１】
【００２１】
以下、本発明の実施例１を図面に従って説明する。この実施例１では、キャップが取り付けられたボトルを把持する把持装置について説明する。
図３に示すように、本発明の把持装置１は、たとえば、ボトルＢを搬送するための搬送装置１００に取り付けられ、所定の把持位置ＰC でボトルＢを把持し、前記搬送装置１００による移送後に、前記把持位置ＰC とは別の所定の移送位置ＰR でボトルＢを解放するものである。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、把持装置１は、把持本体２００、フランジ３および摺動筒（移動体）２６を備えている。前記把持本体２００の下端部には、保持部２が一体に形成されている。
前記保持部２はボトルＢのネック部１４の概ね全周を取り囲むように円筒状に形成されており、前記ネック部１４に嵌合するものである。前記保持部２の内周面２１の内径は、前記ネック部１４の外径と概ね等しい大きさに設定されている。なお、前記保持部２の下端部には、前記ネック部１４に嵌合する際にボトルＢをセンタリングできるように、下方から上方に向って径小となるテーパ面２ａが形成されている。
【００２３】
前記フランジ３は、図示しないボルトにより前記把持本体２００の上端部に締結されている。前記フランジ３の下方、すなわち、前記把持本体２００内の上部近傍にはシリンダ１７が形成されており、該シリンダ１７内にはピストン１８が挿入されている。前記フランジ３には、前記シリンダ１７に連通する連通孔３ａが形成されており、該連通孔３ａからシリンダ１７内にエアが供給されることで前記ピストン１８が下降する。
【００２４】
前記摺動筒２６は、円筒状に形成されており、第１および第２の内周面２６ａ、２６ｂを有している。前記摺動筒２６の第１内周面２６ａの内径は、把持本体２００（保持部２）の外周面２２の外径と概ね同じ大きさに設定されており、第１内周面２６ａが前記外周面２２に嵌合している。一方、前記摺動筒２６の第２内周面２６ｂの内径は前記外周面２２の外径よりも若干大きな径に設定されている。前記摺動筒２６は、ロッド２５により、前記把持本体２００（保持部２）の外周面２２に沿って上下方向Ｚに摺動可能に保持されている。前記ロッド２５は、止め輪３１により前記摺動筒２６に対して径方向Ｙに動かないように係止されている。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、前記ロッド２５は把持装置１の外方から順に、摺動筒２６、把持本体２００、ピストン１８を径方向Ｙに貫通して設けられている。したがって、前記摺動筒２６は前記ロッド２５を介して前記ピストン１８に連結されており、ピストン１８の上下動により、前記摺動筒２６が図１（ａ）に示す第１の位置Ｐ１と図１（ｂ）に示す第２の位置Ｐ２との間で上下動される。なお、前記ロッド２５が貫通する前記把持本体２００における許容孔３２は、前記ロッド２５の上下動を許容するように、上下方向Ｚに沿って長孔状に形成されている。
【００２６】
前記把持本体２００内において、前記ピストン１８の下方には、前記ピストン１８（摺動筒２６）の下降端（第２の位置）Ｐ２を位置決めするストッパ１９が設けられている。該ストッパ１９はピン２０により把持本体２００内に保持されている。前記ストッパ１９と前記ピストン１８の下端部１８ａとの間には復帰バネ３３が設けられている。前記復帰バネ３３は、図１（ｂ）に示すように、ピストン１８が下降すると圧縮され、当該圧縮により生じたバネ力により前記ピストン１８を上昇させて上昇端（第１の位置）Ｐ１に復帰させるものである。
【００２７】
前記保持部２には、保持部２を径方向Ｙに貫通する複数の貫通孔４が穿孔されている。前記各貫通孔４内には、各々、係合部材（接触部材）５が保持されている。前記係合部材５は概ね球面状の外表面を有しており、樹脂で形成されている。前記貫通孔４および係合部材５は、前記保持部２が前記ボトルＢのネック部１４に嵌合した際に、ネック部１４に形成されているくびれ部１５に対応する位置に設けられている。
なお、前記貫通孔４および係合部材５は、ボトルＢのネック部１４に対し、図１の縦断面図における左右２ヵ所だけでなく、二点鎖線で示すように、紙面に垂直な前後の位置にも設けられ、合計４ヵ所に設けられている。
【００２８】
図２に示すように、前記保持部２の内周面２１における前記各貫通孔４の近傍には、落下防止部４ａが前記保持部２と一体に形成されている。前記落下防止部４ａは、前記係合部材５が前記貫通孔４から前記保持部２の内方の空間に落下するのを防止するためのものである。
【００２９】
前記摺動筒２６が第１の位置Ｐ１に上昇している解放状態（図１（ａ））において、前記係合部材５の径方向Ｙの外方には、図２に二点鎖線で示すように、前記摺動筒２６の第２内周面２６ｂが近接している。前述したように、前記第２内周面２６ｂの内径は前記保持部２の外周面２２の外径よりも若干大きな径に設定されているので、前記係合部材５は、落下防止部４ａと貫通孔４と第２内周面２６ｂとで囲まれる空間内で径方向Ｙに若干移動できる。したがって、図１（ａ）に示すように、前記保持部２を前記ボトルＢのネック部１４に嵌合させる際には、前記係合部材５は径方向Ｙの外方に向って移動して退避することで、前記ネック部１４に対する前記保持部２の嵌合を許容する。
【００３０】
前記ピストン１８が下降して前記摺動筒２６が下降すると、図２に実線で示すように、前記摺動筒２６に押されて前記係合部材５が径方向Ｙの内方に向って移動する。摺動筒２６がさらに下降して第２の位置Ｐ２に到った把持状態（図１（ｂ））において、前記係合部材５は前記摺動筒２６の第１内周面２６ａに押されて径方向Ｙの内方に向って移動すると共に、前記係合部材５の一部分が前記貫通孔４から前記保持部２の内方の空間に向って突出した状態で保持される。したがって、前記係合部材５の一部分が前記くびれ部１５に押し付けられて係合し、当該係合により、把持装置１はボトルＢを把持することができる。
【００３１】
動作：
つぎに、本装置の動作について説明する。
図３に示すように、本把持装置１は、所定の把持位置ＰC において縦横に整列された複数本のボトルＢの位置に各々対応して、搬送装置１００に複数台取り付けられている。各把持装置１は、前記搬送装置１００とは別の搬送手段により、ボトルＢが搬送されてくる間は、前記把持位置ＰC の上方で待機している。縦横に整列されたボトルＢが前記把持位置ＰC に搬送されると、前記待機位置から搬送装置１００が下降することで、前記複数の把持装置１が下降される。
【００３２】
この下降の際、各把持装置１は、図１（ａ）に示す解放状態に保持されており、そのため、ボトルＢのネック部１４に対する保持部２の嵌合が許容される。
前記ネック部１４に前記保持部２が嵌合した状態で、フランジ３の連通孔３ａからシリンダ１７内にエアが送られると、ピストン１８が下降し、図１（ｂ）に示すように、摺動筒２６が下降する。複数の係合部材５は、前記摺動筒２６の第１内周面２６ａに押されて係合部材５の一部分が貫通孔４から前記ネック部１４に向って突出した状態に保持され、ボトルＢのくびれ部１５に押し付けられて係合する。これにより、各把持装置１はボトルＢを把持する。なお、当該把持状態を保持するため、前記シリンダ１７内のエア圧は一定の圧力に保持されている。
【００３３】
把持装置１によりボトルＢを把持すると、ボトルＢは整列状態を保ったまま、搬送装置１００により上昇される。その後、搬送装置１００によりボトルＢが所定の移送位置ＰR まで移送される。当該移送位置ＰR において、各把持装置１のシリンダ１７内のエア圧が開放されると、圧縮されていた復帰バネ３３のバネ力の作用で、前記ピストン１８が上昇し、摺動筒２６が上昇する。したがって、各把持装置１は、図１（ａ）に示す解放状態となり、ボトルＢを解放してボトルＢの移載が完了する。
ボトルＢの移載が完了すると、搬送装置１００は移動し、前記待機位置に復帰して待機する。
【００３４】
このように、保持部２がボトルＢのネック部１４の概ね全周を取り囲むように嵌合すると共に、ボトルＢのくびれ部１４に複数の係合部材５が係合することで、ボトルＢをぐらつかないように把持することができる。したがって、整列状態のまま複数のボトルＢを搬送しても、ボトルＢがヒビ割れたり、破損することがない。また、把持装置１は、摺動筒２６が上下動するだけでボトルＢを把持するので、各把持装置１の幅がコンパクトになり、図３に示すように、複数台の把持装置１を取り付けた場合でも、搬送装置１００全体を小型化することができる。
【００３５】
なお、前記係合部材５は樹脂で形成されているので、くびれ部１５に押し付けられた際に前記くびれ部１５の形状に倣って前記係合部材５が若干弾性変形し、前記くびれ部１５との接触面積が大きくなるので、より確実にボトルＢを把持することができる。
【実施例２】
【００３６】
つぎに、実施例２について説明する。以下の説明では、実施例１と異なる部分について主に説明し、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。  図４は実施例２にかかる把持装置１の縦断面図を示す。この図において、把持装置１は、前記保持部２の内周面２１に嵌合して取り付けられたアタッチメント３５を備えている。該アタッチメント３５は、キャップの取り付けられていないボトルＢを把持する場合に、把持装置１に取り付けるものである。
【００３７】
前記アタッチメント３５は概ね円筒状ないし円柱状に形成された部材で、その下端部には下方から上方に向かうに従って径小となるように形成された円錐台状の凹面３５ａが設けられている。図４に示すように、ボトルＢの把持状態において、前記凹面３５ａはボトルＢの口部１６の周縁部１６ａに当接する。該当接と、前記くびれ部１５に対する前記係合部材５の係合とにより、前記ボトルＢは位置の異なる２つの部位の間で保持される。したがって、キャップが有る場合に比べ、ネック部１４の外径が小さくなっているボトルＢでも安定した姿勢を保持しながらボトルＢを把持することができるので、ボトルＢのぐらつきを防止することができる。
【００３８】
アタッチメントの着脱方法：
前記アタッチメント３５は、把持（搬送）対象となるボトルＢのキャップの有無に応じて予め着脱しておく。その着脱方法について以下に説明する。
取外し方法
(1) 図４の取付状態から、フランジ３を把持本体２００に締結しているボルト（図示せず）を緩めて、フランジ３を取り外す。
(2) 摺動筒２６に対しロッド２５を係止している止め輪３１を取り外して、ロッド２５を引き抜く。
(3) 把持本体２００（保持部２）に嵌合している摺動筒２６を取り外す。
(4) シリンダ１７からピストン１８および復帰バネ３３を抜き取る。
(5) ストッパ１９およびアタッチメント３５を保持しているピン２０を抜き取り、アタッチメント３５を取り外す。
以上の(1) 〜(5) の手順でアタッチメント３５を取り外した後、再び把持装置１を組み立てて、アタッチメント３５の取外しが完了する。
取付け方法
アタッチメント３５を取り付ける場合は、上記(1) 〜(5) とは逆の手順で取り付けを行う。
【００３９】
ところで、前記各実施例において、係合部材（接触部材）５は必ずしも球形状に形成する必要は無く、たとえば、図５に示すように、係合部材５を概ねピン形状に形成するようにしてもよい。なお、動作をスムースにするため、係合部材５の外方の端部５ａおよび内方の端部５ｂの外表面は概ね球面状に形成するのが好ましい。また、係合部材５を突出する方向（径方向Ｙの内方）に付勢するコイルスプリングを設けてもよい。
また、保持部２の貫通孔４は、保持部２の円周方向に連なる長孔状に形成してもよく、たとえば、図６（ａ）に示すように、当該長孔状の各貫通孔４内に、各々、複数の係合部材５が保持されるようにしてもよい。
【００４０】
また、前記各実施例では、ボトルＢのネック部１４の全周を取り囲むように保持部２を形成していたが、保持部２に概ね上下方向Ｚに連なるスリットを複数本形成してもよい。  また、前記保持部２および摺動筒（移動体）２６は、図６（ｂ）に示すように、矩形の筒状に形成してもよい。ただし、前記保持部２の内周面２１は、ボトルがグラつかないようにするため、円形に形成するのが好ましい。
さらに、復帰バネ３３は必ずしも設ける必要は無く、シリンダ１７にエアを吹込・吸引することでピストン１８を上下動させてもよい。また、摺動筒２６を上下動させるための駆動源としてエアシリンダの代わりに、モータやソレノイド等を用いてもよい。
【実施例３】
【００４１】
つぎに、実施例３について説明する。この実施例３の把持装置は、前記ボトルＢに限らず、略円筒状の外表面を有する軸状のワークを把持するのに適した把持装置である。
図７は実施例３にかかる把持装置１を示す。図７（ａ）に示すように、把持装置１は、ケース１１０、保持部２および摺動体５０を備えている。
【００４２】
前記ケース１１０には、ワークが侵入するためのワーク侵入孔２９と、該ワーク侵入孔２９と同心円状に設けられた円環状の収容溝１１１が設けられている。前記ワーク侵入孔２９は、図８（ａ）に示すように、ワークＷの軸方向Ｃに沿って前記ケース１１０を貫通している。前記ワーク侵入孔２９と前記収容溝１１１との間には、側壁部１１２が形成されており、該側壁部１１２が前記保持部２を形成している。すなわち、前記保持部２は前記ケース１１０と一体に設けられ、ワークＷの軸方向Ｃの一部の周囲を取り囲むように円環状に形成されている。
【００４３】
図７（ａ）に示すように、前記保持部２には、該保持部２を径方向Ｙに貫通する複数の貫通孔４が設けられている。前記各貫通孔４には、各々、略円柱状のローラ（接触部材）５が保持されている。図８（ａ）に示すように、前記ローラ５の軸方向Ｃの両端部には、それぞれ、斜面部５ａが設けられている。当該斜面部５ａは、前記ワーク侵入孔２９（保持部２）をワークＷに嵌合させる際に、前記斜面部５ａに前記ワークＷが当たることで、前記ローラ５を前記保持部２の径方向Ｙの外方に向って退避させるためのものである。したがって、前記斜面部５はテーパ状に限らず、球面状に形成されていてもよい。
なお、前記ローラ５が前記貫通孔４から前記保持部２の内方の空間に落下するのを防止するための落下防止部４ａが、前記保持部２における内周側の端部に一体に形成されている。
【００４４】
前記摺動体５０は円環状に形成され、図８（ａ）に示すように、前記収容溝１１１に摺動自在に収容されていると共に、前記保持部２の外周面２２に摺動可能に嵌合している。図７（ａ）に示すように、前記摺動体５０は、径方向Ｙの外方に向って突出する突出部５１を有しており、該突出部５１には長孔５１ａが形成されている。なお、前記ケース１１０には、前記摺動体５０を前記収容溝１１１に収容した後で、図８（ａ）に示すように、カバー１１５が取り付けられる。
【００４５】
前記摺動体５０の内周には、前記貫通孔４の数に応じた複数の凹部５６が形成されている。これにより、前記摺動体５０の内周には、第１の周面部５０ａと、該第１の周面部５０ａよりも径方向Ｙの外方に退避した第２の周面部５０ｂとが形成されている。前記各凹部５６は、前記摺動体５０が図７（ａ）に示す第１の位置Ｐ１に移動している場合には、前記各貫通孔４に対応した位置に移動されるように設けられている。これにより、図７（ａ）に示す解放状態において、前記各ローラ５が、前記凹部５６の第２の周面部５０ｂに向って前記貫通孔４内を移動して径方向Ｙの外方に退避することが可能とされている。
【００４６】
図７（ａ）に示すように、前記ケース１１０内には、シリンダ１７が形成されており、該シリンダ１７内にはピストン１８が挿入されている。前記ピストン１８には、図８（ａ）に示すノックピン５２が突設されており、当該ノックピン５２が前記摺動体５０の突出部５１に形成された長孔５１ａに係合している。したがって、図７（ａ）に示すピストン１８を径方向Ｙに沿って移動させると、図７（ｂ）に示すように、前記摺動体５０が前記保持部２の外周面２２に沿って円周方向Ｒに摺動する。
なお、前記ピストン１８の移動は、前記シリンダ１７に連通する連通孔３ａから前記シリンダ１７内にエアが供給されることで行われる。また、摺動体５０を移動させるための駆動源としてはエアシリンダの他に、モータやソレノイド等を用いてもよい。
【００４７】
動作：
つぎに、本装置の動作について説明する。
図７に示す把持装置１は、たとえば、ロボットハンドの先端などに取り付けられて用いられる。図示しない搬送手段によりワークＷが所定の位置まで搬送されてくると、当該ワークＷの位置にロボットハンドが移動され、把持装置１のワーク侵入孔２９がワークＷに嵌合される。この際、摺動体５０は第１の位置Ｐ１に移動されており、前記複数の凹部５６が、それぞれ、各貫通孔４に対応した位置に移動されている。そのため、各ローラ５は前記凹部５６の第２の周面部５０ｂに向って貫通孔４内を移動して径方向Ｙの外方に退避する。これにより、ワークＷに対する保持部２の嵌合が許容される。
【００４８】
ワークＷにワーク侵入孔２９が嵌合した状態で、ピストン１８を径方向Ｙ（図７の左方向）に移動させると、図７（ｂ）に示すように、摺動体５０が保持部２の外表面２２に沿って円周方向Ｒの反時計まわりに回動して第２の位置Ｐ２に移動する。この把持状態において、前記複数の凹部５６は、それぞれ、前記各貫通孔４に対応する位置から円周方向Ｒにズレる。そのため、前記第２の周面部５０ｂに向って退避していた複数のローラ５が、摺動体５０の内周の第１の周面部５０ａにより押されて、径方向Ｙの内方に向って移動される。各ローラ５の一部分は、貫通孔４からワークＷの外表面に向って突出した状態で保持され、ワークＷの外表面に押し付けられる。これにより、把持装置１はワークＷを把持する。
【００４９】
その後、ワークＷを把持した状態で、ロボットハンドにより把持装置１が所定の位置まで移送される。この移送後、摺動体５０を時計まわりに回動させて図７（ａ）に示す解放状態とすると、把持装置１はワークＷを解放し、ワークＷの移送が完了する。
【００５０】
このように、摺動体５０を円周方向Ｒに回動させるという簡単な動作でワークＷを把持することができ、図８（ａ）に示すワークＷの軸方向Ｃに移動する部材がないから、把持装置１の軸方向Ｃの厚さｄを極力小さくすることができる。
しかも、略円柱状のローラ５によりワークＷを把持することで、ワークＷとローラ５との軸方向Ｃの接触点が多くなり、ワークＷの軸が傾くことがないので、ワークＷをグラつかないように安定して把持することができる。
【００５１】
なお、前記保持部２の外周に螺旋状の案内部（ネジ山やカム溝など）を設けると共に、前記摺動体５０の内周に前記案内部により案内される被案内部を設けて、摺動体５０が前記螺旋状の案内部に案内されて、前記軸方向Ｃおよび前記保持部２の外周に沿って第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間を移動するようにしてもよい。
【００５２】
ところで、実施例３における接触部材５は、必ずしも略円柱状のローラである必要はなく、球面状の外表面を有するボールを接触部材５として用いてもよい。接触部材５としてボールを用いる場合は、図８（ｂ）に示すように、２個のボールを軸方向Ｃに並べるようにすれば、ローラを用いる場合と同様にワークＷの軸が傾くのを防止することができる。ただし、かかる構成の場合、把持装置１の軸方向Ｃの厚さｄは、１個のローラを用いる場合に比べ大きくなる。
【００５３】
また、実施例３では、把持装置１を構成する多くのパーツを共通の構成とし、特定のパーツを若干変更することで、径の異なる種々のワークＷに対応させることができる。たとえば、図９に示すように、ケース１１０に形成されるワーク侵入孔２９の径Ｅ１を小さくすると共に、収容溝１１１の幅Ｅ２を広げ、当該収容溝１１１の幅Ｅ２に応じて摺動体５０の大きさを変更することで、図７に示すものより小さな径のワークＷを把持することができる。この際、ケース１１０の他の部分の構造や、接触部材５および駆動機構（シリンダ１７、ピストン１８）など多くのパーツを共通の構成として用いることができる。このように、汎用のパーツが多いので製造コストも安く抑えることができる。
なお、前述の実施例３では、前記保持部２と前記ケース１１０とを一体に形成していたが、前記保持部２と前記ケース１１０とは別体に形成してもよい。
【実施例４】
【００５４】
つぎに、実施例４について、図１０を参照しながら説明する。この実施例４の把持装置は、前述の実施例１と同様にボトルを把持するのに適した把持装置である。なお、以下の説明においては、前記実施例１とは異なる部分について主に説明し、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００５５】
図１０（ａ），（ｂ）に示すように、実施例４にかかる把持装置１では、保持部２とは別体の把持本体２００が設けられている。前記保持部２は前記把持本体２００の下部に取り付けられている。前記保持部２の外周には環状の移動体２６が設けられている。移動体２６の上部は、前記把持本体２００に外嵌しており、把持本体２００の外周面２１０に沿って保持部２の軸線Ｌに平行な軸線方向（上下方向）Ｚに摺動可能に設けられている。一方、移動体２６の下部は、保持部２の外方の周囲を取り囲み、かつ、下方に向かうに従って径小となることで保持部２の外周面２２に近接するように設けられている。したがって、前記移動体２６と前記保持部２との間には、下方に向かうに従って断面積が小さくなる空間Ｓが形成されている。
【００５６】
前記保持部２は、保持部２を径方向Ｙに貫通する複数の貫通孔４と、前記各貫通孔４に各々保持され、ボトルＢのくびれ部１５に圧接される複数の係合部材５とを備えている。図１０（ａ）に示すように、前記移動体２６が第１の位置Ｐ１に下降した解放状態においては、前記各係合部材５が、前記空間Ｓに向って前記貫通孔４内を移動して退避可能とされている。この際、前記移動体２６は前記係合部材５に接触して、前記係合部材５が前記貫通孔４から前記保持部２の外方に脱落するのを防止する。
【００５７】
一方、図１０（ｂ）に示すように、前記移動体２６が第２の位置Ｐ２に上昇した把持状態においては、前記移動体２６が、各係合部材５を径方向Ｙの内方に向って押すことで、各係合部材５の一部分が、図１０（ｃ）に示すように、前記貫通孔４から前記保持部２の中心（軸線Ｌ）に向って突出される。前記係合部材５の一部分は、前記貫通孔４から突出した状態で保持され、図１０（ｂ）に示すように、ボトルＢのくびれ部１５に押し付けられて係合することでボトルＢを把持することができる。
【００５８】
このように、実施例４にかかる把持装置は、実施例１とは逆に、移動体２６が下降したときに解放状態となってボトルＢに対する嵌合が許容され、移動体２６が上昇したときに把持状態となってボトルＢを把持する。
【００５９】
なお、本明細書および特許請求の範囲において下線を付した部分は、優先権主張の基礎となる先の出願（特願２００３−２９１２２４）とは異なる部分を表す。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、ペットボトル、ビール瓶などのボトルや、シャフト、ロッドなどのいわゆる軸物など、単一の形状、大きさや径を持つ特定のワークを把持するのに適した把持装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明にかかる把持装置の実施例１を示す縦断面図である。
【図２】同要部を示す縦断面図である。
【図３】同把持装置をボトルの搬送装置に取り付けた場合の動作を示す概略正面図である。
【図４】本発明にかかる把持装置の実施例２を示す縦断面図である。
【図５】係合部材の変形例を示す縦断面図である。
【図６】保持部および摺動筒の変形例を示す横断面図である。
【図７】本発明にかかる把持装置の実施例３を示す断面図および平面図である。
【図８】（ａ）は図７（ａ）のVIIIa-VIIIa についての断面図、（ｂ）は接触部材の変形例を示す断面図である。
【図９】径が異なるワークに対応させた把持装置を示す平面図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、本発明にかかる把持装置の実施例４を示す縦断面図、（ｃ）は図１０（ｂ）に示す把持状態の把持装置を下から見た平面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１：把持装置
２：保持部
２２：外周面
４：貫通孔
４ａ：落下防止部
５：接触部材，係合部材
２６：摺動筒（移動体）
２６ａ：第１内周面
２６ｂ：第２内周面
２９：ワーク侵入孔
３５：アタッチメント
３５ａ：凹面
５０：摺動体
５０ａ：第１の周面部
５０ｂ：第２の周面部
５６：凹部
１１０：ケース
１１１：収容溝
１１２：側壁部
Ｐ１：第１の位置
Ｐ２：第２の位置
Ｃ：ワークの軸方向
Ｌ：保持部の軸線
Ｒ：円周方向
Ｗ：ワーク
Ｙ：径方向
Ｚ：上下方向
Ｂ：ボトル
１４：ネック部
１５：くびれ部
１６：口部
１６ａ：口部の周縁部
【図１】
2005088180.tif 000003
【図２】
2005088180.tif 000004
【図３】
2005088180.tif 000005
【図４】
2005088180.tif 000006
【図５】
2005088180.tif 000007
【図６】
2005088180.tif 000008
【図７】
2005088180.tif 000009
【図８】
2005088180.tif 000010
【図９】
2005088180.tif 000011
【図１０】
2005088180.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成16年3月10日(2004.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトルのネック部に形成されたくびれ部を把持するボトルの把持装置であって、
前記ネック部の概ね全周を取り囲むように筒状に形成された保持部と、
前記保持部に形成され、前記保持部を径方向に貫通する複数の貫通孔と、
前記各貫通孔に各々保持され、前記くびれ部に圧接されて係合する複数の接触部材と、
前記保持部の外周に設けられ、かつ、前記外周に沿って前記保持部の軸線方向に上下に移動可能に設けられた環状の移動体とを備え、
該移動体は、前記接触部材が前記貫通孔から前記保持部の外方に脱落するのを防止する第１の位置と、前記接触部材の一部分を前記貫通孔から前記保持部の中心に向って突出させる第２の位置との間を移動可能で、
前記移動体が第１の位置に移動した解放状態において、前記保持部を前記ボトルのネック部に嵌合させる際に、前記接触部材が前記保持部の径方向の外方に向って前記貫通孔内を移動して退避可能とされていることで、前記ネック部に対する前記保持部の嵌合が許容され、
前記移動体が第２の位置に移動した把持状態において、前記接触部材の一部分が前記貫通孔から前記ネック部に向って突出した状態で保持され、前記くびれ部に押し付けられて係合することで前記ボトルを把持し、
ここにおいて、前記接触部材が樹脂で形成されていると共に、
前記ボトルの把持状態において前記ボトルの口部の周縁部に当接する凹面が設けられており、
前記凹面は、下方から上方に向かうに従って径小となるように円錐台状に形成され、
該凹面の当接と前記接触部材の係合とにより、前記ボトルの姿勢を安定した状態に保持しながら前記ボトルがぐらつかないように把持するボトルの把持装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記保持部の内周面に嵌合し、着脱自在に取り付けられたアタッチメントを更に備え、  前記アタッチメントの下端部に前記凹面が設けられているボトルの把持装置。
【請求項３】
請求項１もしくは２において、
前記接触部材が球形状に形成されているボトルの把持装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトルを把持するのに適した把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の形状、大きさや径のワークを掴むため、チャックの構造が複雑化するのは避けられなかった。しかし、単一の形状、大きさや径のワークを掴めれば事足りる場合も多い。
【０００３】
たとえば、ボトルを掴むための把持装置として、下記の２つの文献が知られている。
【特許文献１】特開平８−１０８３８９号公報  （第２−４頁、図１）
【特許文献２】特開昭６２−１５３０１９号公報  （第１−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１の把持装置は、把持部材を膨張体で構成し、該膨張体の膨張・縮小によりボトルを保持・解放する。しかし、この装置を用いて整列状態のボトルを把持した場合、ボトル把持後の移送工程において、ボトルがぐらつき、隣接のボトル同士が接触してヒビ割れや破損が生じるおそれがある。
また、前記特許文献２の把持装置は、ボトルのヒビ割れや破損を防止するために、アーム状ないしリンク状に形成された把持部材をボトルのくびれ部に係合させた後に、ボトル同士の間隔を拡げてボトルを把持する。しかし、かかる装置では、その構造が複雑になり、かつ、アーム状の把持部材でボトルを把持するので、装置全体が大型化する。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、ボトルがぐらつかないように把持してボトルのヒビ割れや破損を防止することができ、かつ、コンパクトなボトルの把持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の把持装置は、ボトルのネック部に形成されたくびれ部を把持するボトルの把持装置であって、前記ネック部の概ね全周を取り囲むように筒状に形成された保持部と、前記保持部に形成され、前記保持部を径方向に貫通する複数の貫通孔と、前記各貫通孔に各々保持され、前記くびれ部に圧接されて係合する複数の接触部材と、前記保持部の外周に設けられ、かつ、前記外周に沿って前記保持部の軸線方向に上下に移動可能に設けられた環状の移動体とを備え、該移動体は、前記接触部材が前記貫通孔から前記保持部の外方に脱落するのを防止する第１の位置と、前記接触部材の一部分を前記貫通孔から前記保持部の中心に向って突出させる第２の位置との間を移動可能で、前記移動体が第１の位置に移動した解放状態において、前記保持部を前記ボトルのネック部に嵌合させる際に、前記接触部材が前記保持部の径方向の外方に向って前記貫通孔内を移動して退避可能とされていることで、前記ネック部に対する前記保持部の嵌合が許容され、前記移動体が第２の位置に移動した把持状態において、前記接触部材の一部分が前記貫通孔から前記ネック部に向って突出した状態で保持され、前記くびれ部に押し付けられて係合することで前記ボトルを把持し、ここにおいて、前記接触部材が樹脂で形成されていると共に、前記ボトルの把持状態において前記ボトルの口部の周縁部に当接する凹面が設けられており、前記凹面は、下方から上方に向かうに従って径小となるように円錐台状に形成され、該凹面の当接と前記接触部材の係合とにより、前記ボトルの姿勢を安定した状態に保持しながら前記ボトルがぐらつかないように把持する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記移動体が前記保持部の軸線方向に上下に移動することで、複数の係合部材が前記保持部の径方向に移動される。前記移動体が第１の位置に移動した場合は、前記保持部をボトルのネック部に嵌合させる際に、前記係合部材が前記径方向の外方に移動して退避することで、前記嵌合が許容される。前記保持部を前記ネック部に嵌合させた状態で前記移動体が第２の位置に移動すると、前記複数の係合部材がボトルのくびれ部に押し付けられて係合した状態に保持されることで、ボトルが把持される。
したがって、ボトルのネック部に嵌合する保持部と、ボトルのくびれ部に圧接される複数の係合部材とによりボトルをぐらつかないように把持するので、搬送中にボトルがヒビ割れたり、破損するおそれがない。
また、移動体が上下動するだけでボトルを把持することができるので構造がシンプルになる。しかも、把持装置の幅がコンパクトになるので、整列状態の複数本のボトルを把持するように本把持装置を複数台取り付けた場合でも、搬送装置全体を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明においては、ボトルのキャップの有無に応じてアタッチメントを取り付け可能としてもよい。一般に、ボトルの搬送工程では、キャップ（蓋）が取り付けられたボトルを搬送する場合と、キャップの取り付けられていないボトルを搬送する場合がある。前記キャップの有無により、同じボトルを搬送する場合でもボトルの上端部近傍の径の大きさが変化する。キャップが取り付けられたボトルを搬送する場合は、前記保持部がボトルのネック部に嵌合すると共に、複数の係合部材がボトルのくびれ部に係合することで、ボトルをぐらつかないように把持することができる。一方、キャップが取り付けられていないボトルを搬送する場合は、ボトルを安定した姿勢に保持するためのアタッチメントを本把持装置に取り付けることでボトルの姿勢を安定させた状態でグラつかないように把持することができる。しかも、アタッチメントをキャップの有無に応じて取り付けるようにすることで、把持装置自体の構造を変更することなく、１つの把持装置で異なる状態のボトルに対応してボトルを把持することができ、汎用性が広がる。
【０００９】
また、前記係合部材（接触部材）は樹脂で形成する。これにより、前記ボトルのくびれ部に押し付けられた際に、前記係合部材が若干弾性変形して、前記くびれ部との接触面積が大きくなることで、より安定した状態でボトルを把持することができるからである。また、ボトルの損傷も防ぐことができる（鋼球では硬いため、ピストンの力でボトルが割れるおそれがある。）。
【００１０】
なお、本発明において、「くびれ部」とは、ボトルのネック部が滑らかに湾曲してくびれた部位を意味すると共に、ネック部に設けられた凸部の一部または全部により形成される段差部位も意味するものとする。
【実施例１】
【００１１】
以下、本発明の実施例１を図面に従って説明する。この実施例１では、まず、キャップが取り付けられたボトルを把持する場合について説明する。
図３に示すように、本発明の把持装置１は、たとえば、ボトルＢを搬送するための搬送装置１００に取り付けられ、所定の把持位置ＰC でボトルＢを把持し、前記搬送装置１００による移送後に、前記把持位置ＰC とは別の所定の移送位置ＰR でボトルＢを解放するものである。
【００１２】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、把持装置１は、把持本体２００、フランジ３および摺動筒（移動体）２６を備えている。前記把持本体２００の下端部には、保持部２が一体に形成されている。
前記保持部２はボトルＢのネック部１４の概ね全周を取り囲むように円筒状に形成されており、前記ネック部１４に嵌合するものである。前記保持部２の内周面２１の内径は、前記ネック部１４の外径と概ね等しい大きさに設定されている。なお、前記保持部２の下端部には、前記ネック部１４に嵌合する際にボトルＢをセンタリングできるように、下方から上方に向って径小となるテーパ面２ａが形成されている。
【００１３】
前記フランジ３は、図示しないボルトにより前記把持本体２００の上端部に締結されている。前記フランジ３の下方、すなわち、前記把持本体２００内の上部近傍にはシリンダ１７が形成されており、該シリンダ１７内にはピストン１８が挿入されている。前記フランジ３には、前記シリンダ１７に連通する連通孔３ａが形成されており、該連通孔３ａからシリンダ１７内にエアが供給されることで前記ピストン１８が下降する。
【００１４】
前記摺動筒２６は、円筒状に形成されており、第１および第２の内周面２６ａ、２６ｂを有している。前記摺動筒２６の第１内周面２６ａの内径は、把持本体２００（保持部２）の外周面２２の外径と概ね同じ大きさに設定されており、第１内周面２６ａが前記外周面２２に嵌合している。一方、前記摺動筒２６の第２内周面２６ｂの内径は前記外周面２２の外径よりも若干大きな径に設定されている。前記摺動筒２６は、ロッド２５により、前記把持本体２００（保持部２）の外周面２２に沿って上下方向Ｚに摺動可能に保持されている。前記ロッド２５は、止め輪３１により前記摺動筒２６に対して径方向Ｙに動かないように係止されている。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、前記ロッド２５は把持装置１の外方から順に、摺動筒２６、把持本体２００、ピストン１８を径方向Ｙに貫通して設けられている。したがって、前記摺動筒２６は前記ロッド２５を介して前記ピストン１８に連結されており、ピストン１８の上下動により、前記摺動筒２６が図１（ａ）に示す第１の位置Ｐ１と図１（ｂ）に示す第２の位置Ｐ２との間で上下動される。なお、前記ロッド２５が貫通する前記把持本体２００における許容孔３２は、前記ロッド２５の上下動を許容するように、上下方向Ｚに沿って長孔状に形成されている。
【００１６】
前記把持本体２００内において、前記ピストン１８の下方には、前記ピストン１８（摺動筒２６）の下降端（第２の位置）Ｐ２を位置決めするストッパ１９が設けられている。該ストッパ１９はピン２０により把持本体２００内に保持されている。前記ストッパ１９と前記ピストン１８の下端部１８ａとの間には復帰バネ３３が設けられている。前記復帰バネ３３は、図１（ｂ）に示すように、ピストン１８が下降すると圧縮され、当該圧縮により生じたバネ力により前記ピストン１８を上昇させて上昇端（第１の位置）Ｐ１に復帰させるものである。
【００１７】
前記保持部２には、保持部２を径方向Ｙに貫通する複数の貫通孔４が穿孔されている。前記各貫通孔４内には、各々、係合部材（接触部材）５が保持されている。前記係合部材５は概ね球面状の外表面を有しており、樹脂で形成されている。前記貫通孔４および係合部材５は、前記保持部２が前記ボトルＢのネック部１４に嵌合した際に、ネック部１４に形成されているくびれ部１５に対応する位置に設けられている。
なお、前記貫通孔４および係合部材５は、ボトルＢのネック部１４に対し、図１の縦断面図における左右２ヵ所だけでなく、二点鎖線で示すように、紙面に垂直な前後の位置にも設けられ、合計４ヵ所に設けられている。
【００１８】
図２に示すように、前記保持部２の内周面２１における前記各貫通孔４の近傍には、落下防止部４ａが前記保持部２と一体に形成されている。前記落下防止部４ａは、前記係合部材５が前記貫通孔４から前記保持部２の内方の空間に落下するのを防止するためのものである。
【００１９】
前記摺動筒２６が第１の位置Ｐ１に上昇している解放状態（図１（ａ））において、前記係合部材５の径方向Ｙの外方には、図２に二点鎖線で示すように、前記摺動筒２６の第２内周面２６ｂが近接している。前述したように、前記第２内周面２６ｂの内径は前記保持部２の外周面２２の外径よりも若干大きな径に設定されているので、前記係合部材５は、落下防止部４ａと貫通孔４と第２内周面２６ｂとで囲まれる空間内で径方向Ｙに若干移動できる。したがって、図１（ａ）に示すように、前記保持部２を前記ボトルＢのネック部１４に嵌合させる際には、前記係合部材５は径方向Ｙの外方に向って移動して退避することで、前記ネック部１４に対する前記保持部２の嵌合を許容する。
【００２０】
前記ピストン１８が下降して前記摺動筒２６が下降すると、図２に実線で示すように、前記摺動筒２６に押されて前記係合部材５が径方向Ｙの内方に向って移動する。摺動筒２６がさらに下降して第２の位置Ｐ２に到った把持状態（図１（ｂ））において、前記係合部材５は前記摺動筒２６の第１内周面２６ａに押されて径方向Ｙの内方に向って移動すると共に、前記係合部材５の一部分が前記貫通孔４から前記保持部２の内方の空間に向って突出した状態で保持される。したがって、前記係合部材５の一部分が前記くびれ部１５に押し付けられて係合し、当該係合により、把持装置１はボトルＢを把持することができる。
【００２１】
動作：
つぎに、本装置の動作について説明する。
図３に示すように、本把持装置１は、所定の把持位置ＰC において縦横に整列された複数本のボトルＢの位置に各々対応して、搬送装置１００に複数台取り付けられている。各把持装置１は、前記搬送装置１００とは別の搬送手段により、ボトルＢが搬送されてくる間は、前記把持位置ＰC の上方で待機している。縦横に整列されたボトルＢが前記把持位置ＰC に搬送されると、前記待機位置から搬送装置１００が下降することで、前記複数の把持装置１が下降される。
【００２２】
この下降の際、各把持装置１は、図１（ａ）に示す解放状態に保持されており、そのため、ボトルＢのネック部１４に対する保持部２の嵌合が許容される。
前記ネック部１４に前記保持部２が嵌合した状態で、フランジ３の連通孔３ａからシリンダ１７内にエアが送られると、ピストン１８が下降し、図１（ｂ）に示すように、摺動筒２６が下降する。複数の係合部材５は、前記摺動筒２６の第１内周面２６ａに押されて係合部材５の一部分が貫通孔４から前記ネック部１４に向って突出した状態に保持され、ボトルＢのくびれ部１５に押し付けられて係合する。これにより、各把持装置１はボトルＢを把持する。なお、当該把持状態を保持するため、前記シリンダ１７内のエア圧は一定の圧力に保持されている。
【００２３】
把持装置１によりボトルＢを把持すると、ボトルＢは整列状態を保ったまま、搬送装置１００により上昇される。その後、搬送装置１００によりボトルＢが所定の移送位置ＰR まで移送される。当該移送位置ＰR において、各把持装置１のシリンダ１７内のエア圧が開放されると、圧縮されていた復帰バネ３３のバネ力の作用で、前記ピストン１８が上昇し、摺動筒２６が上昇する。したがって、各把持装置１は、図１（ａ）に示す解放状態となり、ボトルＢを解放してボトルＢの移載が完了する。
ボトルＢの移載が完了すると、搬送装置１００は移動し、前記待機位置に復帰して待機する。
【００２４】
このように、保持部２がボトルＢのネック部１４の概ね全周を取り囲むように嵌合すると共に、ボトルＢのくびれ部１４に複数の係合部材５が係合することで、ボトルＢをぐらつかないように把持することができる。したがって、整列状態のまま複数のボトルＢを搬送しても、ボトルＢがヒビ割れたり、破損することがない。また、把持装置１は、摺動筒２６が上下動するだけでボトルＢを把持するので、各把持装置１の幅がコンパクトになり、図３に示すように、複数台の把持装置１を取り付けた場合でも、搬送装置１００全体を小型化することができる。
【００２５】
なお、前記係合部材５は樹脂で形成されているので、くびれ部１５に押し付けられた際に前記くびれ部１５の形状に倣って前記係合部材５が若干弾性変形し、前記くびれ部１５との接触面積が大きくなるので、より確実にボトルＢを把持することができる。
【００２６】
図４において、把持装置１は、前記保持部２の内周面２１に嵌合して取り付けられたアタッチメント３５を備えている。該アタッチメント３５は、キャップの取り付けられていないボトルＢを把持する場合に、把持装置１に取り付けるものである。
【００２７】
前記アタッチメント３５は概ね円筒状ないし円柱状に形成された部材で、その下端部には下方から上方に向かうに従って径小となるように形成された円錐台状の凹面３５ａが設けられている。図４に示すように、ボトルＢの把持状態において、前記凹面３５ａはボトルＢの口部１６の周縁部１６ａに当接する。該当接と、前記くびれ部１５に対する前記係合部材５の係合とにより、前記ボトルＢは位置の異なる２つの部位の間で保持される。したがって、キャップが有る場合に比べ、ネック部１４の外径が小さくなっているボトルＢでも安定した姿勢を保持しながらボトルＢを把持することができるので、ボトルＢのぐらつきを防止することができる。
【００２８】
アタッチメントの着脱方法：
前記アタッチメント３５は、把持（搬送）対象となるボトルＢのキャップの有無に応じて予め着脱しておく。その着脱方法について以下に説明する。
取外し方法
(1) 図４の取付状態から、フランジ３を把持本体２００に締結しているボルト（図示せず）を緩めて、フランジ３を取り外す。
(2) 摺動筒２６に対しロッド２５を係止している止め輪３１を取り外して、ロッド２５を引き抜く。
(3) 把持本体２００（保持部２）に嵌合している摺動筒２６を取り外す。
(4) シリンダ１７からピストン１８および復帰バネ３３を抜き取る。
(5) ストッパ１９およびアタッチメント３５を保持しているピン２０を抜き取り、アタッチメント３５を取り外す。
以上の(1) 〜(5) の手順でアタッチメント３５を取り外した後、再び把持装置１を組み立てて、アタッチメント３５の取外しが完了する。
取付け方法
アタッチメント３５を取り付ける場合は、上記(1) 〜(5) とは逆の手順で取り付けを行う。
【００２９】
ところで、係合部材（接触部材）５は必ずしも球形状に形成する必要は無く、たとえば、図５に示すように、係合部材５を概ねピン形状に形成するようにしてもよい。なお、動作をスムースにするため、係合部材５の外方の端部５ａおよび内方の端部５ｂの外表面は概ね球面状に形成するのが好ましい。また、係合部材５を突出する方向（径方向Ｙの内方）に付勢するコイルスプリングを設けてもよい。
また、保持部２の貫通孔４は、保持部２の円周方向に連なる長孔状に形成してもよく、たとえば、図６（ａ）に示すように、当該長孔状の各貫通孔４内に、各々、複数の係合部材５が保持されるようにしてもよい。
【００３０】
また、ボトルＢのネック部１４の全周を取り囲むように保持部２を形成していたが、保持部２に概ね上下方向Ｚに連なるスリットを複数本形成してもよい。  また、前記保持部２および摺動筒（移動体）２６は、図６（ｂ）に示すように、矩形の筒状に形成してもよい。ただし、前記保持部２の内周面２１は、ボトルがグラつかないようにするため、円形に形成するのが好ましい。
さらに、復帰バネ３３は必ずしも設ける必要は無く、シリンダ１７にエアを吹込・吸引することでピストン１８を上下動させてもよい。また、摺動筒２６を上下動させるための駆動源としてエアシリンダの代わりに、モータやソレノイド等を用いてもよい。
【実施例２】
【００３１】
つぎに、実施例２について、図７を参照しながら説明する。この実施例２の把持装置は、前述の実施例１と同様にボトルを把持するのに適した把持装置である。なお、以下の説明においては、前記実施例１とは異なる部分について主に説明し、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００３２】
図７（ａ），（ｂ）に示すように、実施例２にかかる把持装置１では、保持部２とは別体の把持本体２００が設けられている。前記保持部２は前記把持本体２００の下部に取り付けられている。前記保持部２の外周には環状の移動体２６が設けられている。移動体２６の上部は、前記把持本体２００に外嵌しており、把持本体２００の外周面２１０に沿って保持部２の軸線Ｌに平行な軸線方向（上下方向）Ｚに摺動可能に設けられている。一方、移動体２６の下部は、保持部２の外方の周囲を取り囲み、かつ、下方に向かうに従って径小となることで保持部２の外周面２２に近接するように設けられている。したがって、前記移動体２６と前記保持部２との間には、下方に向かうに従って断面積が小さくなる空間Ｓが形成されている。
【００３３】
前記保持部２は、保持部２を径方向Ｙに貫通する複数の貫通孔４と、前記各貫通孔４に各々保持され、ボトルＢのくびれ部１５に圧接される複数の係合部材５とを備えている。図７（ａ）に示すように、前記移動体２６が第１の位置Ｐ１に下降した解放状態においては、前記各係合部材５が、前記空間Ｓに向って前記貫通孔４内を移動して退避可能とされている。この際、前記移動体２６は前記係合部材５に接触して、前記係合部材５が前記貫通孔４から前記保持部２の外方に脱落するのを防止する。
【００３４】
一方、図７（ｂ）に示すように、前記移動体２６が第２の位置Ｐ２に上昇した把持状態においては、前記移動体２６が、各係合部材５を径方向Ｙの内方に向って押すことで、各係合部材５の一部分が、図７（ｃ）に示すように、前記貫通孔４から前記保持部２の中心（軸線Ｌ）に向って突出される。前記係合部材５の一部分は、前記貫通孔４から突出した状態で保持され、図７（ｂ）に示すように、ボトルＢのくびれ部１５に押し付けられて係合することでボトルＢを把持することができる。
【００３５】
このように、実施例２にかかる把持装置は、実施例１とは逆に、移動体２６が下降したときに解放状態となってボトルＢに対する嵌合が許容され、移動体２６が上昇したときに把持状態となってボトルＢを把持する。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、ペットボトル、ビール瓶などのボトルを把持するのに適した把持装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明にかかる把持装置の実施例１を示す縦断面図である。
【図２】同要部を示す縦断面図である。
【図３】同把持装置をボトルの搬送装置に取り付けた場合の動作を示す概略正面図である。
【図４】本発明にかかる把持装置を示す縦断面図である。
【図５】係合部材の変形例を示す縦断面図である。
【図６】保持部および摺動筒の変形例を示す横断面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、本発明にかかる把持装置の実施例２を示す縦断面図、（ｃ）は図７（ｂ）に示す把持状態の把持装置を下から見た平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１：把持装置
２：保持部
２２：外周面
４：貫通孔
４ａ：落下防止部
５：接触部材
２６：摺動筒（移動体）
２６ａ：第１内周面
２６ｂ：第２内周面
２９：ワーク侵入孔
３５：アタッチメント
３５ａ：凹面
Ｐ１：第１の位置
Ｐ２：第２の位置
Ｌ：保持部の軸線
Ｙ：径方向
Ｚ：上下方向
Ｂ：ボトル
１４：ネック部
１５：くびれ部
１６：口部
１６ａ：口部の周縁部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2005088180.tif 000013
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月1日(2004.7.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトルのネック部に形成されたくびれ部を把持するボトルの把持装置であって、
前記ネック部の概ね全周を取り囲むように形成された筒状の保持部と、
前記保持部に形成され、前記保持部を径方向に貫通する複数の貫通孔と、
前記各貫通孔に各々移動自在に保持された樹脂製の複数の接触部材と、
前記保持部の内部において前記貫通孔および接触部材よりも上方に設けられ、下方から上方に向かうに従って径小となるように形成され、ボトルの口部の周縁部に当接可能な円錐台状の凹面と、
前記保持部の外周に設けられ、前記外周に沿って前記保持部に対し前記保持部の軸線方向に上下に相対移動可能で、前記接触部材が前記貫通孔から前記保持部の外方に脱落するのを防止しつつ、前記接触部材が前記貫通孔内を前記径方向に移動するのを許容する第１の位置と、前記接触部材の一部分を前記貫通孔から前記保持部の内部に突出させた状態で前記接触部材を保持させる第２の位置との間を移動可能な環状の移動体とを備え、
ボトルを把持する前の解放状態において、前記移動体が前記第１の位置に移動されていることで、前記径方向の外方に前記接触部材が退避することが可能であることにより前記ネック部に対する前記保持部の嵌合を許容し、
前記下方から上方に向かうに従って径小な凹面が前記ボトルの口部の周縁部に当接した把持状態において、前記移動体が前記第２の位置に移動されていることで、前記接触部材の一部分が前記径方向の内方に向って突出した状態で前記くびれ部に押し付けられて係合するボトルの把持装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記保持部の内周面に嵌合し、着脱自在に取り付けられたアタッチメントを更に備え、  前記アタッチメントの下端部に前記凹面が設けられているボトルの把持装置。
【請求項３】
請求項１もしくは２において、
前記接触部材が球形状に形成されているボトルの把持装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の把持装置は、ボトルのネック部に形成されたくびれ部を把持するボトルの把持装置であって、前記ネック部の概ね全周を取り囲むように形成された筒状の保持部と、前記保持部に形成され、前記保持部を径方向に貫通する複数の貫通孔と、前記各貫通孔に各々移動自在に保持された樹脂製の複数の接触部材と、前記保持部の内部において前記貫通孔および接触部材よりも上方に設けられ、下方から上方に向かうに従って径小となるように形成され、ボトルの口部の周縁部に当接可能な円錐台状の凹面と、前記保持部の外周に設けられ、前記外周に沿って前記保持部に対し前記保持部の軸線方向に上下に相対移動可能で、前記接触部材が前記貫通孔から前記保持部の外方に脱落するのを防止しつつ、前記接触部材が前記貫通孔内を前記径方向に移動するのを許容する第１の位置と、前記接触部材の一部分を前記貫通孔から前記保持部の内部に突出させた状態で前記接触部材を保持させる第２の位置との間を移動可能な環状の移動体とを備え、ボトルを把持する前の解放状態において、前記移動体が前記第１の位置に移動されていることで、前記径方向の外方に前記接触部材が退避することが可能であることにより前記ネック部に対する前記保持部の嵌合を許容し、前記下方から上方に向かうに従って径小な凹面が前記ボトルの口部の周縁部に当接した把持状態において、前記移動体が前記第２の位置に移動されていることで、前記接触部材の一部分が前記径方向の内方に向って突出した状態で前記くびれ部に押し付けられて係合する。